智能網聯汽車公開道路評價場景選取

摘要：評價場景選取對于智能網聯汽車公開道路測試至關重要，由此對如何進行場景的選取進行了分析。首先討論了評價的主題要素，智能網聯汽車和傳統汽車所需的場景元素有較大區別，對不同層面的道路元素的選取進行了分析;然后從實用的角度出發，介紹在智能網聯汽車進行公開道路評價場景設計時所需要考慮的元素。研究結論可為智能網聯汽車在公開道路評價的設計提供參考。

關鍵詞：評價場景;智能網聯汽車;公開道路測試;主題要素

中圖分類號：U471收稿日期：2022-07-27

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.08.006

1 前言

智能網聯汽車作為汽車新四化的代表是現在各大汽車制造商發展的重點。制造商越來越重視智能網聯汽車，其技術發展也隨之越來越快。但是消費者對于智能網聯汽車的認知水平跟不上技術發展的速度，也沒有良好的途徑來了解智能網聯汽車新興功能的優劣。智能網聯汽車很多新興功能只能在公開道路上才能實現（如帶導航功能的L2+級別的自動駕駛），因此智能網聯汽車的公開道路評價變得尤為重要[2]，與之相對應的公開道路評價場景的選取就變得非常重要。本文從幾個角度來描述現階段智能網聯汽車評價所采用的道路場景元素。

2 公開道路評價元素

首先討論需要評價的主題元素。針對智能網聯汽車的公開道路測試所需要選定的元素，與評價車輛傳統性能所需要的元素存在較大的區別。在測試車輛傳統動力性、制動、操穩及舒適性的時候，通常需要寬闊的場地，以不同路面特征的場地來評測舒適性和NVH，但是對于智能網聯汽車來說，元素則豐富得多[3]。

對于公開道路測試，通常先要確定測試道路的等級，根據想要完成的測試項目來確定測試道路的等級。當試驗所選定的道路確定之后，下一步考慮的就是道路上的交通設施元素，如車道線、標識牌、信號燈等，交通設施元素確定后，就需要確定交通參與者。根據不同的試驗項目選定交通參與者及其需要完成的動作，同時安排不同的試驗天氣。根據這樣的順序做乘法，從而形成較大規模的場景庫。根據場景庫中不同場景發生概率的高低，確定不同場景在評價中的輕重緩急，從而確定最終評價時的權重。有了不同的權重，也就有了將評價轉化為具體可量化的分數的依據。

3針對不同層面的道路元素分析

3.1 道路元素

首先針對道路元素進行了分析。將道路分為不同的等級，路面的鋪裝、車道的寬窄和彎道的半徑都有所不同。對于目前的智能網聯汽車，現在暫時不考慮非鋪裝路面的測試。非鋪裝路面并不是智能網聯車適用的典型場景，一般選擇的路面通常為混凝土、瀝青或相類似的路面。

下面列舉在評價中常用的公路。

首先是雙向二車道的鄉村公路或者城郊公路，如圖1所示。

其次是雙向四車道道路、雙向六車道道路及雙向八車道道路。雙向多車道的場景分為城市類場景、市郊類場景、快速路場景及高速路場景，城市類雙向六車道與市郊類六車道元素的對比如圖2所示。

除車道元素外，還需要確定道路的彎道通常選擇半徑在1000m、650m、500m、250m、125m的典型場景，可以覆蓋真實交通環境中大部分的彎道場景，如圖3所示。

除此之外還需要確定常見的坡道場景、隧道場景（包括直線隧道、彎道隧道）、普通橋梁場景及立交橋場景，如圖4所示。

3.2 交通設施層

對于交通設施層，首先需要考慮的是不同的路面標記線。

對于雙向行駛兩車道路面，中央黃色車道線通常分為實線路段和虛線路段。需同時納入場景元素，對于道路兩側則需要考慮道路兩側有無自行車道、路沿石、行人便道、防護欄以及明顯道路區分標記等元素。

對于雙向多車道的道路（圖5），通常考慮以下元素：

道路中央有無分隔帶，分隔帶有無開口，道路兩側有無自行車道，道路兩側有無路沿石，道路兩側有無行人便道，道路兩側有無防護欄。

交通標志通常也作為評價的元素，包括各類常見的牌板式的交通標志符號及目前新型的電子交通標志符號，如電子的限速標識牌、電子的可變車道指示，如圖6所示。此外，應同時包括各種型號的交通信號燈。

除常規的交通設施外，場景的建立同時要考慮到臨時交通設施，如樁桶，臨時交通標志牌等，如圖7所示。

3.3 交通參與者層

根據評價內容的不同，交通參與者通常包括各種類型的汽車、電動自行車、自行車、摩托車等交通工具及行人。

根據交通參與者類型的不同，對于汽車及摩托車通常要構建場景：目標車輛切入本車道、切出本車道、在本車道內加速、在本車道內減速、相鄰車道超越、車輛盲區行駛及超越、從對向車道入侵本車道、十字路口橫穿、十字路口軌跡交叉行駛等場景。

對于自行車及電動自行車構建場景：自行車橫穿、十字路口軌跡交叉行駛、車輛盲區行駛。

對于行人通常構建場景：行人橫穿公路，十字路口軌跡交叉穿行，路邊行走等。

3.4 環境層

環境層通常包括測試的天氣、溫度、光照、能見度等場景。智能網聯汽車通常在說明書中會詳細地解釋各項功能所適用的場景。根據不同的功能設計所能開啟的天氣場景，設計試驗的環境層級元素。除此之外，是制造商或者檢測機構進行內部試驗。用于測試車輛在不適宜開啟特定智能駕駛或自動駕駛功能的前提下，客戶強制開啟之后會帶來的后果。在測試有無防止開啟的功能時，可將環境層元素設計為與之對應的不適宜開啟條件。

針對目前階段常見的主流自動駕駛及駕駛輔助功能，通常選擇的環境層元素包括如下。

a.天氣元素。除說明書中明確表明不適宜的條件外，評價的天氣元素應考慮不同程度的雨天、雪天、霧天、霧霾天、沙塵暴天氣等。

b.時間元素。近似等同于光照元素。根據不同功能設計的運行光照不同設計環境元素，對于夜間及白天均可工作的功能。除白天及夜間外，還應考慮清晨及傍晚等光照角度較為復雜的場景。

c.溫度元素。通常較為適宜的環境溫度不會對智能網聯汽車帶來大的影響，但是在極寒及極熱環境中，各種傳感器的適應能力則是需要考慮的部分。因此，對智能網聯汽車的評價時應將溫度元素作為需要考慮的因素之一。

3.5 數字信息層

以車輛運行中所需的V2X高精度地圖為例來說明數字信息層。現在常見的主流功能即L2+級別的自動駕駛的測評時，通常需要高精度地圖的支持。高精度地圖的覆蓋面積及覆蓋信息同樣也是評測場景的選取的角度之一。對于此類功能除常規的評測元素外，還應添加特殊的隧道內、橋梁等特殊場景下，車輛定位受限的場景，如適當選取有無線信號干擾的地區或者環境進行測試。

3.6 泊車場景

除了以上常規測試層級外，對于行駛路段較為特殊的自動泊車場景，需要進行評價層級的選擇。

在我國常見的泊車場景（圖9）設施中，最為常見的就是垂直、平行、斜向車位。

對于自動泊車功能的評價同樣需要滿足于上述的幾個層級條件。對于道路選擇層次，通常對自動泊車場景選擇鋪裝路面或者磚路來模擬泊車的環境。道路場景可選擇露天停車場、地庫停車場及停車樓。在交通參與者層方面，可以選擇泊車位置的前后、左右有無車輛及車輛的距離，以及泊車場景中放置障礙車，如平行車位在車道側方安置障礙車。環境層的元素則一般考慮晴天、雨天或雪天。

此外對于自動駕駛的場景評價元素，還應考慮自動駕駛所設計的可以開啟的范圍5。如針對L3級自動駕駛功能，評價元素則選擇制造商所規定的L3級自動駕駛系統可以開啟使用的范圍。從即將進入L3級自動駕駛系統可開啟的范圍開始評測，到駛離系統可開啟范圍提示駕駛員接管的區域為止。

4 結語

智能網聯汽車是汽車未來的發展趨勢。隨著技術的進步和發展，所能實現的功能越來越豐富。與此相對應，對于智能網聯汽車評價的方法及規范也應與時俱進。本文結合目前市場上主流車型的功能配置及技術發展，介紹了在智能網聯汽車進行公開道路評價場景設計時所需要考慮的元素。本文的研究從實用的角度出發，其結論可為智能網聯汽車在公開道路評價的設計提供參考。

參考文獻：

[1]李文慧.北汽姜德義：智能網聯汽車進入務實深耕關鍵期[J].智網聯汽車，2020（6）：69-71.

[2]李國永.智能網聯汽車測試評價及問題分析[J].汽車實用技術，2022，47（9）：9-13.

[3]陳韜，蔡博，回春.基于場景元素的智能網聯汽車場景構建研究[J].公路與汽運，2019（6）：9-12.

[4]鄭新強.基于場景元素的智能網聯汽車場景庫構建[J].無線互聯科技，2021，18（ 11）：24-25.

[5]孔令旗，陳天姿，冀建波.智能網聯汽車測試場場景設計方法研究[J].城市道橋與防洪，2021（4）： 49-51+12.

作者簡介：

馬文博，男，1990年生，工程師，研究方向為智能網聯測試評價。